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水稻田是重要的粮食生产基地,其生产力高低对人类生存有着重要影响。土壤有机质是土壤肥力的核心,也是影响水稻可持续生产的基础。本课题组以福州平原稻田为实验区,在前期的研究中发现,稻田施加生物炭和炉渣,具有一定的固碳减排作用。为了进一步了解施加处理的后续效应,本研究在2015年对稻田进行施加生物炭、炉渣、生物炭+炉渣(混施)处理,以不施加处理作为对照。2年后(2017年),对稻田土壤碳库组成、理化性质、微生物数量、微生物多样性及其群落组成结构进行了测定,并且用Pearson相关性分析了环境因子与活性碳组分、微生物数量之间的关系;用CCA分析了碳组分、环境因子与菌群的关系。本文所研究的施加处理对稻田土壤微生物群落组成结构的后续影响及土壤固碳与有机质的维持机制,对于改善中国的农业生产管理模式、明确废弃物施加处理的有效时间、实现稻田土壤固碳减排具有重要的现实意义。主要研究结果如下:1.炉渣、生物炭施加处理2年之后仍能减少稻田CO2和CH4的排放通量,施加处理增加了早稻土壤N2O的排放,降低了晚稻土壤N2O的排放。施加处理显著降低了温室气体全球增温潜势。CO2与土壤容重、温度呈显著正相关,与pH、电导率呈显著负相关。CH4与土壤温度、电导率呈显著正相关。N2O与pH呈显著正相关,与土壤温度、容重呈显著负相关。2.不同施加处理稻田土壤SOC、EOC、DOC、MBC的含量分别介于15.36-16.80g·kg-1、22.75-37.16 mg·kg-1、4.40-4.86 g·kg-1、289.04-327.66 mg·kg-1。炉渣、生物炭单一施加和混合施加2年后,施加处理组土壤SOC含量较对照组有显著提高;DOC、EOC、MBC含量与对照组差异不显著。3.施加处理对不同稻季、不同生长期稻田土壤的细菌数量和真菌数量影响不同。从早、晚稻拔节期和成熟期细菌数量的均值来看,炉渣、生物炭、混施等3种处理的细菌数量均较对照组高,但真菌数量与对照组没有显著差异。4.不同施加处理使早稻土壤细菌多样性降低,晚稻土壤细菌多样性增加。稻田土壤细菌以变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)为主。早稻土壤的优势菌属为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、马赛菌属(Massilia);晚稻土壤的优势菌属为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、梭菌属(Clostridiumsensustricto1)。5.不同施加处理使早稻土壤真菌多样性降低,晚稻土壤真菌多样性增加。稻田土壤真菌以子囊菌门(Ascomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)担子菌门(Basidiomycota)为主。早稻土壤的优势菌属为Paranamyces、翅孢壳属(Emericellopsis)、镰刀菌属(Fusarium);晚稻土壤的优势菌属为翅孢壳属(Emericellopsis)、镰刀菌属(Fusarium)。6.在早稻生长期,炉渣、生物炭施加处理降低了产甲烷菌的数量,而混合施加增加了产甲烷菌的数量。在晚稻生长期,各施加处理均增加了产甲烷菌的数量。7.早、晚稻施加处理均增加了Candidatus methanoperedens的相对丰度,早稻土壤中甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)的相对丰度多于晚稻土壤,甲烷鬃菌属(Methanosaeta)的相对丰度少于晚稻土壤。甲烷杆菌属(Methanobacterium)的相对丰度与稻田土壤pH呈极显著正相关(P<0.01),甲烷杆菌属(Methanobacterium)、Methanoculleus的相对丰度与土壤温度呈极显著负相关(P<0.01)。